EIGRP Parte 1: Métrica

(KKKKK)

O EIGRP – Enhanced Interior Gateway Routing Protocol, é um protocolo de roteamento dinâmico, do tipo distance vector. Antes dele tínhamos o IGRP (Interior Gateway Routing Protocol), protocolo criado pela Cisco, análago ao RIP, e que fazia o anúncio do database inteiro a cada update.

O anúncio servia tanto para trocar informações de roteamento, como para construir e manter vizinhança.

O EIGRP é uma evolução do IGRP, e uma das diferença é justamente o fato de o EIGRP separar as funções de detecção de vizinhança, e informações de roteamento.

O EIGRP também foi criado pela Cisco, e em 2013 foi publicado como IETF Internet Draft, permitindo outros fabricantes implementá-lo.

Com a separação destas duas funções, no EIGRP temos o Hello para detectar a presença de roteadores vizinhos e manter a adjacência. Os pacotes Hello são enviados de tempos em tempos (5 segundos em redes ethernet, 60 segundos em redes NBMA com banda menor que 1544 kbps), como no OSPF, e não carregam nenhuma informação de roteamento. E temos o HoldTimer,  tempo de espera até o próximo Hello. Se o roteador não receber um Hello neste tempo (por padrão 3x o Hello), o vizinho é considerado down.

Para formar adjacência os roteadores precisam:

• Fazer autenticação EIGRP (se configurado)
• Ter os mesmo valores dos “Ks”
• Estar no mesmo Sistema Autônomo
• Usar IP primário para estabelecer a relação
• Estarem na mesma rede

Para anunciar as rotas, o EIGRP utiliza o RTP – Reliable Transport Protocol, que é o protocolo IP 88 (não é o mesmo usado para media streaming – Real Time Protocol).

O RTP permite a troca de tabelas de roteamento completa, inicialmente quando uma adjacência é criada, e depois a troca de updates incrementais, contendo apenas as mudanças. E os updates são gerados apenas quando ocorrem mudanças na tabela de roteamento (nova rota inserida/aprendida, rede removida ou mudança em uma rota existente), o que faz o protocolo consumir pouca banda.

No EIGRP temos rotas internas, inseridas no processo EIGRP via comando network, e que tem distância administrativa de 90 (padrão) e rotas externas, aprendidas de outras formas (redistribuição, por exemplo). Neste caso a distância administrativa é 170.

Outras características:

• Suporta classless e VLSM
• Sumarização de rotas (habilitado por padrão)
• Suporta balanceamento, inclusive entre caminhos com métricas diferentes
• Usa multicast (224.0.0.10) para descobrir vizinhos automaticamente
• Se o neighbor é cadastrado manualmente (redes que não suportam multicast nativamente), usa uniscat para comunicação

Métrica Clássica

O EIGRP usa como métrica o resultado de uma equação que pode usar a Banda (Bandwidth), Delay, Confiabilidade (Realiability), Carga (Load) e MTU, e ainda podemos definir o número máximo de saltos (Hop Count).

• Bandwidth: definido pelo comando bandwidth aplicado na interface (se não for configurado o IOS considera valores padrões para cada tipo de interface). É considerado o menor valor olhando o caminho todo para determinado destino.
• Delay: valor configurado na interface, e se não definido o IOS associa um valor implícito, de acordo com o tipo da interface. Na configuração é utilizada a medida “dezenas de microsegundos”, enquanto na saída de comandos shows o delay é mostrado em microssegundos. Ou seja, nos comandos shows será mostrado um valor 10 vezes maior do que o configurado. O EIGRP soma o delay do caminho todo para compor a métrica. Para indicar um destino inalcançável, podemos configurar o delay máximo (16,777,215 dezenas de microssegundos). Aliás é assim que o Split Horizon com Poisoned Reverse (Route Poisoning) trabalha.
• Realiabitliy: a confiabilidade é estimada dinamicamente, com base na relação dos pacotes recebidos com sucesso e total de pacotes recebidos. 255 representa uma interface 100% confiável, e o EIGRP leva em conta a menor confiabilidade do caminho. Na prática este item foi herdado do IGRP, e por padrão não é levado em conta no calcula da métrica.
• Load: Valor estimado dinamicamente, com base na utilização da interface. Uma interface 100% utilizada tem o valor 255. Assim como a confiabilidade, este item não é levado em conta por padrão.
• MTU: Teoricamente seria levado em conta o menor valor de MTU no caminho, mas apesar da informação ser divulgada no EIGRP, o uso deste item nunca foi de fato implementado.
• Hop Count: é contagem de saltos no caminho, pode ser configurado um valor máximo (até 255). Serve como um limite para os anúncios EIGRP (e segundo mecanismo de segurança para evitar loop), mas não é levado em conta no cálculo da métrica e não influencia na escolha do melhor caminho.

Valores K

Os “Ks” (ou K-values) são 5 constantes que são usadas para dar peso a cada item da métrica.

Podemos escolher valores de 0 a 255 para cada um dos Ks para influenciar o impacto de cada um dos itens que compõem a métrica. Como vimos anteriormente, para estabelecer adjacência os roteadores precisam ter os mesmos valores nos Ks.

Por padrão, K1 e K3 tem o valor 1, e os demais são configurados com 0, fazendo com que o EIGRP considere apenas bandwidth e delay no cálculo da métrica.

Cálculo da Métrica

O EIGRP calcula a métrica com base na formula abaixo.

Sendo que:

• K1 = K3 = 1
• K2 = K4 = K5 = 0
• BW_s (Bandwidth Scale) = quantas vezes menor do que 10⁷ kbps x 256, é a banda mínima no caminho.
• D_s (Delay Scale) = soma do delay no caminho x 256.
• Lo_Max = máximo load no caminho.
• R_Min = menor confiabilidade verificada na rota.

A multiplicação da banda e do delay é apenas para transformar a métrica em 32 bits, já que anteriormente o IGRP usava um métrica de 24 bits. Note também que nem MTU nem número de saltos entra na conta, e considerando os valores padrões para os Ks, podemos confirmar que o cálculo levará em consideração apenas banda e delay.

Wide Metrics

As métricas clássicas consideravam interfaces de no máximo 1 Gbps, e acima disso tínhamos o mesmo valor. Ou seja, não dava para diferenciar uma interface 10 Gbps de uma de 100 Gbps.

O delay para interfaces de 1 Gbps era 1 (10 microsegundos), o mínimo possível. E novamente, não faria diferença para interfaces maiores do que 1 Gbps.

Por isso foram criadas as “Wide Metrics”.

• Throughput: ocupa o lugar do item Bandwidth da métrica clássica. A diferença é que o Throughput da interface é calculado como 65536 × 10⁷/ Interface Bandwidth (kbps).
• Latency: este item é análogo ao item Delay da métrica clássica. A diferença é que a Latência da interface é calculada como 65536× Interface Delay/10⁶ , com o Delay especificado em picossegundos.

• Em interfaces de 1 Gbps ou menos, sem a configuração de bandwidth e delay, o IOS considera o valor padrão para delay e converte isso para picossegundos.
• Em interfaces operando acima de 1 Gbps, sem o comando bandwidth e delay, o Throughput é calculado como 10¹³/interface default bandwidth.
• Quando temos o bandwidth configurado, independente da velocidade da interface, e sem o comando delay, o IOS considera o valor padrão para delay e converte isso para picossegundos.
• E quando temos o comando delay na interface, com ou sem o comando bandwidth, o Throughput é o delay configurado convertido em picossegundos (delay x 10⁷).
• Reliability, Load, MTU e Hop Count: são os mesmos da métrica clássica.

Para ver se o roteador suporte Wide Metrics podemos usar os comandos show eigrp plug-ins ou show eigrp tech-support. Se o eigrp release for 8.00.0 ou acima, as Wide Metrics são suportadas.